Termodinamică

Din cele mai vechi timpuri omul a incercat sa isi explice cum a aparut lumea din jurul lui, din ce e formata si ce contine ea. Cuvantul FIZICA provine din cuvantul grec physikos: natural, din physis: natura

In antichitate, babilonienii si egiptenii au observat miscarile planetelor, au prezis eclipsele, dar nu au reusit sa gaseasca legile care guverneaza miscarile planetelor.

Civilizatia greaca a adaugat foarte putin la descoperirile anterioare, pentru ca au admis, fara a critica, ideile celor doi filosofi Platon si Aristotel, care nu acceptau experimentele practice.

La Alexandria, Arhimede a facut numeroase mecanisme practice. A inventat mecanismul parghiei si cel al insurubarii, a descoperit principiul masurarii densitatii corpurilor solide prin scufundarea lor in lichide.

Astronomul grec Aristarchus din Samos a masurat proportia distantelor de la Pamant la Soare side la Pamant la Luna.

Eratosthenes, matematician, astronom si geograf, a determinat circumferinta Pamantului si a desenat o harta a stelelor; astronomul Hipparchus a descoperit succesiunea echinoctiilor; matematicianul si geograful Ptolemeu a propus sistemul de miscare planetara, in care Pamantul era in centru, iar Soarele, Luna si stelele se invarteau pe orbite circulare in jurul lui.

In perioada Evului Mediu, s-a incercat avansarea cercetarilor in stiintele naturii, dar nu s-a reusit.

In timpul Renasterii, s-au facut incercari pentru a interpreta comportamentul stelelor.

Filosoful Nicolaus Copernicus a sustinut ca planetele se misca in jurul Soarelui – sistemul heliocentric. El era convins ca orbitele planetelor sunt circulare.

Astronomul german Johannes Kepler a confirmat teoria heliocentrica.

Galileo Galilei si-a construit un telescop si incepand cu 1609, a confirmat sistemul heliocentric, prin observarea planetei Venus. El a descoperit suprafata neregulata a Lunii, primii patru sateliti luminosi ai lui Jupiter, pete pe Soare, multe stele din Calea Lactee.

In secolul al XVII-lea, Isaac Newton a enuntat principiile mecanicii, a formulat legea gravitatii universale, a separat lumina alba in culori, a propus teoria propagarii luminii, a inventat calculul integral si deferential. Prin descoperirile sale, a acoperit o suprafata enorma in stiintele naturii. A fost capabil sa arate ca atat legea lui Kepler a miscarii planetare cat si descoperirile lui Galilei despre corpurile cazatoare sunt urmarea combinarii celei de-a II-a legi a miscarii cu legea gravitatiei data de el. A prezis aparitia cometelor, a explicat efectul Lunii in producerea mareelor si succesiunea echinoctiilor. Observam deci ca fizica a suferit niste preogrese uimitoare.

In sens larg putem defini fizica fiind stiinta care studiaza proprietatile si structura materiei,formele de miscare ale acesteia, precum si transformarile lor reciproce.

Integrata in filozofie, in antichitate, avand la baza metoda observatiei directe, Fizica a devenit stiinta de sine statatoare abia in perioada care a urmat Renasterii italiene, cand metoda experimentala de studiu a scos la iveala aspecte profunde ale unor fenomene din natura.

In secolul XIX, se cristalizeaza ramurile, numite astazi, clasice: mecanica; termodinamica; electricitatea si optica.Pe langa metoda experimentala se cristalizeaza, acum, metoda teoretica de studiu, bazata pe metodele matematicii clasice. In secolul XIX-XX au aparut ramuri noi, numite moderne: fizica atomica; fizica particulelor elementare; mecanica cuantica; fizica nucleara; fizica corpului solid; fizica plasmei etc.

Pentru cunoasterea unui fenomen fizic, trebuie sa se faca o cercetare. Caile de cercetare in Fizica au evoluat de-a lungul vremurilor, pe masura ce tehnica s-a perfectionat iar cunoasterea s-a adancit.

In ceea ce urmeaza ma voi ocupa de fizica termodinamica mai exact despre Principiul 1 si 2 al termodinamicii.

Adeseori, in mecanica, pentru a studia miscarea unor anumite sisteme, se fac unele ipoteze simplificatoare ca: absenta trecatorilor, absenta vascozitatii pentru fluide etc. In toate aceste cazuri miscarea apare ca un fenoment pur mecanic; caracteristic pentru un altfel de fenomen este faptul ca in tot cursul lui, energia mecanica se conserva.

De fapt ipotezele simplificatoare nu sunt niciodata rifuros realizate in natura : fenomenele mecanice sunt totdeauna insotite de anumite fenomene termice. Numai in masura in care aceste fenomene termice au efecte neglijabile putem spune ca acceptarea ipotezelor simplificatoare reprezinta o aproximatie buna a realitatii.

O situatie analoaga se intalnesete in electromagnetism atunci cand sunt studiate fenomene pur electromagnetice. Si in acest caza afirmatia facuta este acceptabila numai in masura in care procesele termice au efecete neglijabile.

Atat termodinamica cat si fizica statistica au ca obiect studiul fenomenelor termice impreuna cu fenomenele mecanice , electromagnetice si chimice pe care le insotesc. Ele difera deci nu prin obiect ci prin punctul de vedere din care studiaza fenomenele de care se ocupa. Termodinamica studiaza fenomenele la scara macroscopica.